太阳能制冷技术

最新制冷技术——太阳能制冷技术最新制冷技术引言

当人类发现压缩气流通过直径产生变化的管路其温度也随之下降的物理现象后，就有了将这种物理能用于生产和生活的创意。经过人们无数次地选择试验后，人们首先选择了氨。因为氨是人类较早发现和使用的物质，所以氨成为那个时代的首选。但氨有腐蚀性、又刺激人类的感官，所以人们就千方百计地找其代用品。后来人们最终选择了氟里昂。【关键词】

太阳能制冷吸收式原理

近年来，人们环保意识增强，科学进步也使人们发现大气层的空洞是由我们常用的制冷剂氟利昂造成的。由是人们很快地找到了它的替代品。制冷技术并不只是用空气制剂制冷，人们陆续地开发出半导体制冷等，使制冷技术从商用公用转为民用，开创了制冷技术应用的新纪元。如今冰箱冰柜空调冷水器等已走进了千家万户，为人们改善生活环境创建了非常有利的条件。更有些有心人，把制冷技术应用到了家用功放机和计算机等方面，为制冷技术的应用打开了一片新天地。引言制冷技术的发展史

现代的制冷技术，是18世纪后期发展起来的。1755年爱丁堡的化学教师库仑利用乙醚蒸发使水结冰。他的学生布拉克从本质上解释了融化和气化现象，提出了潜热的概念，并发明了冰量热器，标志着现代制冷技术的开始。

在普冷方面，1834年发明家波尔金斯造出了第一台以乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机。这是后来所有蒸气压缩式制冷机的雏型，但使用的工质是乙醚，容易燃烧。

1875年卡利和林德用氨作制冷剂，从此蒸气压缩式制冷机开始占有统治地位。1910年左右，马利斯·莱兰克发明了蒸气喷射式制冷系统。

到20世纪，制冷技术有了更大发展。全封闭制冷压缩机的研制成功（美国通用电器公司）；米里杰发现氟里昂制冷剂并用于蒸气压缩式制冷循环以及混合制冷剂的应用；伯宁顿发明回热式除湿器循环以及热泵的出现，均推动了制冷技术的发展。

制冷技术的发展史

更近期的制冷技术发展主要缘于世界范围内对食品、舒适和健康方面，以及在空间技术、国防建设和科学实验方面的需要，从而使这门技术在20世纪的后半期得到飞速发展。受微电子、计算机、新型原材料和其它相关工业领域的技术进步的渗透和促进，制冷技术取得了一些突破性的进展，同时也面临一场新的挑战。突破性的进展在于微电子和计算机技术的应用。

制冷技术的发展史

计算机仿真制冷循环始于1960年。如今，普冷和低温领域中的各种循环，如：焦－汤节流制冷循环（J－T循环）、斯特林制冷循环、维勒米尔循环（VM循环）、吉福特－麦克马洪循环（G－M循环）、索尔文循环（SV循环）、逆向布雷顿循环、脉管式循环、吸收式制冷循环、热电制冷循环；利用声制冷、光制冷、化学方法制冷的各种循环；以及各种新型的混合型循环。制冷技术的发展史原理

由热力学定律可知，热量(能)只能自动地从温度较高的物体传导到温度较低的物体，所以说物体自然冷却的过程，只能使被冷却的物体之温度达到周围环境的温度。如果要使物体的温度降低到比其周围的环境温度更低，就得由外力做功，即由人工制冷(制冷机)来完成。人工制冷和用水泵从井中抽水很相似，如图1-2.。将水自低处移到高处，必须通过水泵消耗电能做功来实现；要实现低温物体向高温物体传热，必须像水泵那样，通过压缩机消耗电能做功，使低温物体的热量和压缩机做功所产生的热量一起传向高温物体(周围环境)。原理

制冷技术，就是利用制冷剂在比较低的温度下，其状态改变时能吸收较大的热量而其本身的温度却不改变的特性，例如H2由液体变成气体的沸点为一29．8℃，此温度下，F12由液态变为气态，每kg需吸收约40ka1(168U)的热量，而其本身的温度却不变。电冰箱就是利用这一原理制成的。为了实现连续制冷，就要有一个使液态制冷剂不断蒸发(汽化)和冷凝(液化)的制冷系统，使其周而复始地工作下去。我们称这种周而复始的工作方式为制冷循环。一般情况下，制冷循环系统包括四个基本部分，即制冷压缩机、冷凝器、节流阀(毛细管)和蒸发器。原理原理

实践证明，采用热管式真空管集热器与溴化锂吸收式制冷机相结合的太阳能空调技术方案是成功的，它为太阳能热利用技术开辟了一个新的应用领域。

按照制冷机的工作原理划分，太阳能制冷系统可以分为：吸收式、吸附式、除湿式、压缩式、喷射式等，目前还出现了一些新型的系统，比如，吸附式、吸收式与喷射式等之间的混合式系统。原理

太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量被冷却水带走，形成的浓溶液由泵送入发生器中被热源加热后蒸发产生高压蒸汽进入冷凝器冷却，而稀溶液减压回流到吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机，消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。太阳能吸收式空调工作原理原理存在问题及解决措施

太阳能制冷，就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷效率也越高。

对于太阳能制冷技术，因为要照顾到集热器的效率等，就不得不采用比较低的热源温度。所以，太阳能驱动的制冷机存在效率较低的问题。1.

另外，由于太阳能的收集存在着时效问题，蓄热技术也必须得到很好地解决，一个较好的蓄热系统可以弥补太阳能的不可行性和间断性。

随之而来的，从集热器、制冷机等相应的成本分配来看，集热温度、冷水温度及冷却水温度应各为多少，才能建立一个最为经济合理的太阳能空调系统，也是尚待解决的课题。存在问题及解决措施

太阳能集热器是太阳能转化为热能的装置，在太阳能冰箱系统中占有重要地位，其效率和价格会直接影响到整个太阳能冰箱的效率和经济性。为了提高太阳能集热器的效率，当前的研究大多局限于吸收器和聚光装置结构的改进，而对集热器吸热本质的研究投入较少，而吸热的本质体现在材料的光学特性，即对某个波段的光的吸收能力。

2.存在问题及解决措施

因此，吸收器及其表面吸收涂层材料的研制将是提高太阳能冰箱集热器效率的关键所在，在技术上还有很多值得改进和发展的地方，如在吸热器表面涂上对太阳辐射具有很高光谱吸比的涂层，以保持最大限度采集太阳辐射能；或者根据材料的辐射特性合理选用吸热面材料以使0.3~3μm的波长范围的光谱吸收比接近。存在问题及解决措施3.

为了克服太阳能的时间性所导致冰箱白天和夜里工作状况不能一致的缺陷，在系统设计时，应设计一个合理的蓄能装置，以便把白天产生的能量部分蓄存起来，供晚上或阴雨天使用，真正实现全天候制冷，以达到与常规冰箱一样的效果。当前，太阳能光电蓄能主要有如下几种，即电容器蓄能、铅蓄电池蓄能、镍氢电池蓄电和钾离子电池蓄电。以上各种蓄能电池的应用技术已经较为成熟，只是蓄能容量偏小，如何提高该类型电池的容量是今后的研究方向。存在问题及解决措施

太阳能吸附制冷冰箱目前已采用和正在研究的蓄能技术，主要是利用工作介质状态变化过程所具有的显热、潜热效应或化学反应过程的反应热来进行能量储存。

由于潜热蓄冷技术是利用物质相变时需要吸收或放出热量的特性来储存或释放能量，同吸附式制冷原理相同，因此潜热蓄能技术的研究对太阳能吸附制冷冰箱的蓄能来说具有实际意义。另外，对于太阳能吸附制冷冰箱的蓄能技术，要从对工质的本身特性的研究发展到放在整个系统中进行，并对吸收式制冷装置的结构做进一步改进存在问题及解决措施应用前景太阳能制冷空调的应用前景：

近年来，地球表面温度逐年上升，人们对夏季空调的要求越来越强烈，安装空调已成为我国大部分地区的一股消费浪潮。我们相信，太阳能吸收式空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势，必将取得显著的经济、社会和环境效益，具有广阔的推广应用前景。

实践证明，采用热管式真空管集热器与溴化锂吸收式制冷机相结合的太阳能空调技术方案是成功的，它为太阳能热利用技术开辟了一个新的应用领域。

从提高太阳能全年利用率和运行经济性角度而言，目前理想的太阳能空调方式是与普通平板式和真空管式太阳能热水系统结合的热驱动型空调制冷机组。两者的结合可以较好地解决太阳能供热采暖系统冬季采暖、四季热水供应与夏季空调应用的匹配，最大幅度提高太阳能的利用率。应用前景太阳能制冷冰箱的应用前景

传统冰箱的使用需要消耗大量常规能源，间接对环境造成污染。开发使用清洁能源